Circuit Design for Digital Random Bit Synchronization

디지틀 랜덤 비트 동기 회로 설계

In this paper, we have proposed a bit synchronization algorithm which extracts the synchronized clock for random NRZ signal and designed a circuit followed by its performance analysis. The synchronization circuit consists of the Data Transition Detector and Mod 64 Counter, Phase Comparison and Controller, 64 Divider. The data input rate and master clock rate are 16 Kbps and 4.096MHz, respectively. The phase is compensated by 1/64 of the data signal period for every data bit. Through a series of experiments, the maximum immunity of phase jiter for input signal and the deviation of the recovered clock are measured 23.8% and 1.6%, respectively. The fully digital synchronization circuit is simple to implement into signal IC chip and also effective for the low speed digital mobile communications.

본 논문에서는 랜덤한 NRZ 신호에 동기된 클럭을 추출하는 비트 동기 알고리즘을 제안하고 회로 설계 및 성능을 분석하였다. 설계된 동기 회로는 데이터 천이 검출기, Mod 64 계수기, 위상비교 및 제어기, 64분주기로 구성되었으며, 데이터 처리 속도가 16Kbps로서 마스터 클럭은 4.096MHz, 그리고 위상 보정은 매 비트마다 데이터 신호 주기의 1/64만큼 이루어진다. 입력신호에 대한 위상 지터의 최대 허용치는 23.8%이고, 복원된 클럭의 편차가 1.6%임을 실험을 통해 측정하였다. 동기 회로는 완전 디지틀 회로로서 하나의 반도체 칩으로 실현이 용이할 뿐 아니라 저속의 디지틀 이동통신에 효과적이다.